高中化學(xué)《晶體的常識(shí)》課件3 新人教版選修3

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1、高二化學(xué)（選修高二化學(xué)（選修3）第三章）第三章教學(xué)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)與技能知識(shí)與技能 1.1.了解分子晶體和原子晶體的特征。了解分子晶體和原子晶體的特征。 2.2.通過(guò)通過(guò)NaClNaCl、CsClCsCl的晶體結(jié)構(gòu)，學(xué)生知道晶體中粒子的晶體結(jié)構(gòu)，學(xué)生知道晶體中粒子的排列規(guī)律。了解離子晶體的特征。的排列規(guī)律。了解離子晶體的特征。 3.3.通過(guò)對(duì)晶胞的分析，學(xué)生會(huì)計(jì)算晶胞中粒子的個(gè)數(shù)通過(guò)對(duì)晶胞的分析，學(xué)生會(huì)計(jì)算晶胞中粒子的個(gè)數(shù)。過(guò)程與方法過(guò)程與方法 通過(guò)幾種典型的晶體（干冰、金剛石、石墨、通過(guò)幾種典型的晶體（干冰、金剛石、石墨、NaClNaCl、CsClCsCl、金屬）結(jié)構(gòu)的分析，學(xué)生能從三維

2、的角度考慮粒、金屬）結(jié)構(gòu)的分析，學(xué)生能從三維的角度考慮粒子在空間的分布。子在空間的分布。情感態(tài)度與價(jià)值觀情感態(tài)度與價(jià)值觀 通過(guò)晶體結(jié)構(gòu)課件的展示，學(xué)生能感受晶體的外在通過(guò)晶體結(jié)構(gòu)課件的展示，學(xué)生能感受晶體的外在美和內(nèi)在美。美和內(nèi)在美。課時(shí)：二課時(shí)課時(shí)：二課時(shí)第一節(jié)讓我們一起先欣賞幾種美麗的晶體雪雪花花金剛石金剛石冰糖冰糖石墨石墨水晶石水晶石觀察思考請(qǐng)同學(xué)們判斷下列物質(zhì)是晶體還是非晶體：水晶石水晶石思考什么是晶體？什么是非晶體？晶體有什么特點(diǎn)和性質(zhì)？晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別是什么？一、晶體與非晶體一、晶體與非晶體1.概念晶體：具有規(guī)則幾何外形的固體非晶體：沒(méi)有規(guī)則幾何外形的固體2.分類晶體晶體離子

3、型晶體離子型晶體 原子型晶體原子型晶體 分子型晶體分子型晶體 金屬型晶體金屬型晶體 混合型晶體混合型晶體3、晶體與非晶體的本質(zhì)差異說(shuō)明：晶體自范性的本質(zhì)：是晶體中粒子微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列的宏觀表象。晶體自范性的條件之一：生長(zhǎng)速率適當(dāng)。石英玻璃石英玻璃天然水晶球里的瑪瑙和水晶經(jīng)不同途徑得到的晶體4、晶體形成的途徑熔融態(tài)物質(zhì)凝固。氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固（凝華）。溶質(zhì)從溶液中析出。問(wèn)題與思考5、晶體的特性.有規(guī)則的幾何外形（晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)和外形質(zhì)點(diǎn)排列的高度有序性） .有固定的熔沸點(diǎn) .各向異性（強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等）.當(dāng)一波長(zhǎng)的射線通過(guò)晶體時(shí)，會(huì)在記錄儀上看到分立的斑點(diǎn)或者普線（

4、教材3頁(yè)圖）區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是：區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是：對(duì)固體進(jìn)行對(duì)固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)。（見(jiàn)課本射線衍射實(shí)驗(yàn)。（見(jiàn)課本P62科學(xué)視野）科學(xué)視野）學(xué)與問(wèn) 教材62頁(yè)1：不是晶體，粒子排列無(wú)序，沒(méi)有晶體的自范性。2：A、采用X射線衍射實(shí)驗(yàn)，當(dāng)X射線照射假寶石 時(shí)，不能使X射線產(chǎn)生衍射，只有散射效應(yīng)。B、觀看是否具有對(duì)稱性，在外形上假寶石沒(méi)有相等的晶面、晶棱和頂角重復(fù)出現(xiàn)。C、用它來(lái)刻劃玻璃，真寶石硬度大，可刻劃玻璃；而假寶石硬度小，不能用來(lái)刻劃玻璃。D、加熱，真寶石沸點(diǎn)很高，而假寶石無(wú)固定的熔沸點(diǎn)，在一定的范圍內(nèi)便開(kāi)始熔化。E、可利用寶石的折光率鑒別你想知道人造鉆石

5、和天然鉆石的區(qū)別嗎？思考思考“學(xué)與問(wèn)學(xué)與問(wèn)”：教材教材62頁(yè)頁(yè)人造鉆石和天然鉆石的區(qū)別課堂練習(xí)：P64 1、2 本節(jié)課結(jié)束第二課時(shí) 二:晶胞晶體為什么具有上述特征呢晶體為什么具有上述特征呢?問(wèn)題研究的方法問(wèn)題研究的方法:1.晶胞：晶胞：晶體中的最小晶體中的最小重復(fù)重復(fù)單元單元2 .晶胞的特征：晶胞的特征：通過(guò)上、下、左、右、前、后的通過(guò)上、下、左、右、前、后的平移平移能與下一個(gè)最能與下一個(gè)最小單元（即晶胞）完全重合小單元（即晶胞）完全重合3. 一般來(lái)說(shuō)一般來(lái)說(shuō),晶胞都是平行六面體晶胞都是平行六面體 (-):晶胞晶胞:4. 晶體和晶胞的關(guān)系：晶體和晶胞的關(guān)系：晶體可以看作是數(shù)量巨大的晶胞“無(wú)隙并

6、置無(wú)隙并置”而成.(蜂巢和蜂室的關(guān)系教材蜂巢和蜂室的關(guān)系教材66頁(yè)圖頁(yè)圖3-7)答案答案: B 為什么呢為什么呢?問(wèn)題問(wèn)題: 銅晶體的一個(gè)晶胞中含有多少個(gè)銅原子銅晶體的一個(gè)晶胞中含有多少個(gè)銅原子? A: 14 B: 4 C: 8 D: 6平行六平行六面體面體(二二):晶胞中原子個(gè)數(shù)的計(jì)算晶胞中原子個(gè)數(shù)的計(jì)算體心：體心：1面心：面心：1/2頂點(diǎn)：頂點(diǎn)：1/8棱邊：棱邊：1/4為什么為什么？1 12 24 43 37 76 68 85 51 12 22 21 13 34 4請(qǐng)看請(qǐng)看:1 1體心：體心：1面心：面心：1/2頂點(diǎn)：頂點(diǎn)：1/8棱邊：棱邊：1/4(二): 晶胞中粒子個(gè)數(shù)計(jì)算規(guī)律 各各4個(gè)

7、個(gè)綠色：綠色：8 = 4或或8 1/8+61/2 = 4灰色：灰色：12 +1=4各各1/2個(gè)個(gè) 練習(xí): 1: 下面幾種晶胞中分別含有幾個(gè)原子?課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 題題1.鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好, 介電常數(shù)高介電常數(shù)高,在小型變?cè)谛⌒妥?壓器、話筒和擴(kuò)音器壓器、話筒和擴(kuò)音器 中都有應(yīng)用。其晶體中都有應(yīng)用。其晶體 的結(jié)構(gòu)示意圖如右圖的結(jié)構(gòu)示意圖如右圖 所示。則它的化學(xué)式所示。則它的化學(xué)式 為（為（ ） 上海市上海市20012001年奧賽初賽試題年奧賽初賽試題 A.BaTiA.BaTi8 8O O1212 B. BaTi B. BaTi4 4O O6 6 C. BaTi C. B

8、aTi2 2O O4 4 D. BaTiO D. BaTiO3 3BaTiOD 石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)，石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)層內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)（如圖），試回答下列問(wèn)題：（如圖），試回答下列問(wèn)題：（1 1）圖中平均每個(gè)正六邊）圖中平均每個(gè)正六邊形占有形占有C C原子數(shù)為原子數(shù)為_(kāi)個(gè)、個(gè)、占有的碳碳鍵數(shù)為占有的碳碳鍵數(shù)為_(kāi)個(gè)。個(gè)。碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為目之比為_(kāi)。練習(xí)二：練習(xí)二：2 2：3 32 23 3學(xué)與問(wèn)（教材64頁(yè): ）學(xué)與問(wèn)答案學(xué)與問(wèn)答案: 2 2 8 8作業(yè)：作業(yè)： 教材教材P64 3：列式計(jì)算下圖晶胞中各有多少個(gè)原子：列式計(jì)算下

9、圖晶胞中各有多少個(gè)原子二氧化碳及其晶胞思考思考1.NaCl1.NaCl晶體中，每個(gè)晶體中，每個(gè)NaNa+ +周周 圍最近距離的圍最近距離的ClCl- -有有 個(gè)？個(gè)？ 每個(gè)每個(gè)ClCl- -周?chē)罱嚯x的周?chē)罱嚯x的 NaNa+ +有有 個(gè)？個(gè)？2.2.在在NaClNaCl晶體中，每個(gè)晶體中，每個(gè)NaNa+ +周周 圍最近距離的圍最近距離的NaNa+ +有有 個(gè)？個(gè)？3.3.氯化鈉的化學(xué)式用氯化鈉的化學(xué)式用“NaClNaCl”來(lái)表示，原因何在？能來(lái)表示，原因何在？能否否 把把“NaClNaCl”稱為分子式？稱為分子式？ 4.4.每個(gè)晶胞中平均有每個(gè)晶胞中平均有 個(gè)個(gè)NaNa+ +？ 個(gè)個(gè)Cl

10、Cl- -？（位于頂？（位于頂 點(diǎn)、棱邊、面心、體心上的粒子對(duì)該晶胞的貢獻(xiàn)）點(diǎn)、棱邊、面心、體心上的粒子對(duì)該晶胞的貢獻(xiàn)）5.5.該晶胞中，若該晶胞中，若NaNa+ +和和ClCl- -間的最近距離為間的最近距離為0.5a0.5ax1010-10-10m m， 則晶體的密度則晶體的密度= = 6 66 6121244039/a3 （g/cm3）2 21 13 34 4a a1010-8-8cmcm晶體中最小正方體中所含的晶體中最小正方體中所含的NaNa+ +和和ClCl的個(gè)數(shù)均為的個(gè)數(shù)均為: :（個(gè)）（個(gè)）84 4 = =1216.0210232158.5g 即每個(gè)小正方體中平均含即每個(gè)小正方體

11、中平均含 個(gè)個(gè)“NaClNaCl”，質(zhì)量為，質(zhì)量為: :21解解法法2 2： 而此小正方體體積為而此小正方體體積為(0.5a(0.5a1010-8-8) )3 33 36.0210232158.5g(0.5a(0.5a1010-8-8) )3 33 30.39a3g. -3=故故NaClNaCl晶體的密度為：晶體的密度為：解解法法1 1： 每個(gè)晶胞中所含的每個(gè)晶胞中所含的NaNa+ +和和ClCl的個(gè)數(shù)均為的個(gè)數(shù)均為4 4個(gè)，即含個(gè)，即含4 4個(gè)個(gè)“NaClNaCl”。 每個(gè)晶胞的質(zhì)量為：每個(gè)晶胞的質(zhì)量為：6.02102358.54g 每個(gè)晶胞的體積為：每個(gè)晶胞的體積為：(a(a1010-8-

12、8) )3 33 3故故NaClNaCl晶體的密度為：晶體的密度為：6.02102358.54(a(a1010-8-8) )3 3= =0.39a3g. -3解解法法3 3：依：依= = m m/ /v v每個(gè)晶胞中所含的每個(gè)晶胞中所含的NaNa+ +和和ClCl的個(gè)數(shù)均為的個(gè)數(shù)均為4 4個(gè)，即含個(gè)，即含4 4個(gè)個(gè)“NaClNaCl”。 每個(gè)晶胞的體積為：每個(gè)晶胞的體積為： (a(a1010-8-8) )3 33 3故故NaClNaCl晶體的密度為：晶體的密度為：= =0.39a3g. -3即含即含4 4個(gè)個(gè)“NaClNaCl”所占的體積為：所占的體積為：(a(a1010-8-8) )3 33

13、 3那么那么1 1個(gè)個(gè)“NaClNaCl”所占的體積為：所占的體積為：(a(a1010-8-8) )3 3 /4/4 3 3則：則：1molNaCl1molNaCl所占的體積為：所占的體積為： 6.021023 (a(a1010-8-8) )3 3 /4/4 3 3而而1molNaCl1molNaCl的質(zhì)量為：的質(zhì)量為：58.5g6.021023(a(a1010-8-8) )3 3 /4/4 3 358.5g6.021023(a(a1010-8-8) )3 3 3 358.5 4g=-Cs+-Cl-CSCLCSCL的晶體結(jié)構(gòu)示意圖的晶體結(jié)構(gòu)示意圖 返回原處ClCl- - 1.1.在在CsClCsCl晶體中，每個(gè)晶體中，每個(gè)CsCs+ +周?chē)罱嚯x的周?chē)罱嚯x的CsCs+ + 有幾個(gè)？每個(gè)有幾個(gè)？每個(gè)ClCl- -周?chē)罱嚯x的周?chē)罱嚯x的ClCl- -有幾個(gè)？有幾個(gè)？2.2.分析分析“CsClCsCl” 化學(xué)式的由來(lái)。化學(xué)式的由來(lái)。思考思考6587213416個(gè)個(gè)2 21 13 34 4 在晶體結(jié)構(gòu)中確定一個(gè)具有代表性在晶體結(jié)構(gòu)中確定一個(gè)具有代表性的最小重復(fù)單元為研究對(duì)象，運(yùn)用點(diǎn)、的最小重復(fù)單元為研究對(duì)象，運(yùn)用點(diǎn)、線、面的量進(jìn)行解答。線、面的量進(jìn)行解答。（摩爾質(zhì)量、阿伏加德羅常數(shù)與密度的關(guān)系）（摩爾質(zhì)量、阿伏加德羅常數(shù)與密度的關(guān)系）二、有關(guān)晶體的計(jì)算二、有關(guān)晶體的計(jì)算